Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
06-N-2.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
20.11.2019
Размер:
651.26 Кб
Скачать

54

6. Розрахунок окремих каскадів підсилювача низької частоти

Розрахунок окремих каскадів підсилювача низької частоти проводиться в такій послідовності:

  • вихідний каскад;

  • проміжні каскади;

  • вхідний каскад.

Вихідними даними до розрахунку будь-якого каскаду є:

  • опір навантаження каскаду RH;

  • потужність, яку необхідно віддати в навантаження РН;

  • напруга на навантаженні UH або струм в навантаженні ІН;

  • опір джерела сигналу RДЖ, якщо це вхідний каскад;

  • напруга джерела живлення ЕЖ;

  • нижня гранична частота FH;

  • верхня гранична частота FВ;

  • допустимі частотні спотворення на нижній граничній частоті MН;

  • ємність навантаження СН або еквівалентна ємність наступного каскаду СЕКВ.

В результаті проведеного розрахунку повинні бути визначені:

- номінальні значення опорів, які забезпечують режими роботи транзистора;

  • вихідний опір каскаду RВИХ;

  • вхідний опір каскаду RВХ;

  • коефіцієнт підсилення каскаду за напругою KU;

  • амплітуда вхідного сигналу UВХ;

  • частотні спотворення каскаду на верхній граничній частоті МВ;

  • номінальні значення ємностей розділювальних та блокувальних конденсаторів;

  • потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора РК;

  • потужність, яка споживається від джерела живлення Р0.

6.1. Розрахунок вхідного емітерного повторювача

Принципова схема вхідного емітерного повторювача наведена на рис. 3.3. Методика розрахунку каскаду наступна.

1. Розраховують амплітуду струму, яку повинен забезпечити каскад в навантаженні:

, (6.1)

або

. (6.2)

2. Вибирають струм спокою транзистора ІК0 з умови:

ІК0 = (2...3) . (6.3)

Якщо внаслідок розрахунку ІК0 < 1 мА, то слід вибирати ІК0 = 1 мА, щоб транзистор не працював у мікрорежимі, коли значно зменшується коефіцієнт підсилення транзистора за струмом. Якщо вибрано мікрорежим, то необхідно враховувати зменшення коефіцієнта підсилення за струмом h21E у відповідності з довідковими даними на транзистор. При відсутності таких даних зменшення h21E становить 2,5...4 рази при зменшенні струму колектора транзистора по відношенню до струму колектора транзистора, рівного 1 мА, 10 разів. Аналітично розрахувати значення коефіцієнту підсилення транзистора за струмом в мікрорежимі h21ЕМ можна за допомогою виразу:

, (6.4)

де ІК0 = 1 мА, ІК0М – вибране значення струму колектора в мікрорежимі.

3. Розраховують номінальне значення опору резистора R3 з умови, що спад напруги на транзисторі і резисторі в статичному режимі є рівними:

. (6.5)

Значення опору резистора вибирають із стандартного ряду Е24 (див. Додаток 6), Типи використовуваних постійних резисторів С2-23, С2-33, змінних - СП3-29. Потужність, яка розсіюється резистором PR, розраховують у відповідності з виразом:

PR = IR2R (6.6)

або

PR = UR2 / R. (6.7)

де IR – струм, який протікає через резистор, UR спад напруги на резисторі, R - опір резистора. З метою усунення перегріву елементів схеми номінальну потужність розсіювання резистора вибирають не менше, ніж з двократним запасом.

4. Розраховують струм бази транзистора, який забезпечує режим роботи каскаду:

. (6.8)

Розрахунок каскаду можна проводити з використанням транзистора з мінімальним коефіцієнтом підсилення за струмом або з середньостатистичним. В першому випадку

, (6.9)

в другому випадку

. (6.10)

5. Визначають струм дільника базового зміщення:

. (6.11)

6. Розраховують номінальне значення опорів резисторів дільника базового зміщення:

, (6.12)

, (6.13)

. (6.14)

7. У відповідності з (3.23) розраховують вхідний опір транзистора емітерного повторювача та вхідний опір каскаду:

,

де

,

.

.

8. Перевіряють, чи виконується умова:

. (6.15)

Якщо умова не виконується, то необхідно вибрати транзистор з більшим коефіцієнтом підсилення за струмом h21E.

Якщо загальний коефіцієнт підсилення наступних каскадів є таким, що сумарний коефіцієнт підсилення значно перевищує необхідний, то можна залишити вибраний транзистор, врахувавши втрати підсилення в першому каскаді.

9. У відповідності з (3.24) розраховують коефіцієнт підсилення каскаду за напругою:

.

10. У відповідності з (3.26) визначають вихідний опір каскаду:

.

11. У відповідності з (3.27), (3.28) та (3.29) розраховують верхню граничну частоту підсилення каскаду:

;

;

СЕКВ = СК.

12. Розраховують частотні спотворення каскаду на верхній граничній частоті:

. (6.16)

13. Розподіляють частотні спотворення каскаду на нижній граничній частоті МН між конденсаторами С1 та С2:

. (6.17)

14. У відповідності з (4.16) розраховують значення ємностей розділювальних конденсаторів С1 та С2:

,

де

;

.

Значення ємностей електролітичних конденсаторів вибирають з ряду Е3 (див. Додаток 6). Значення ємностей постійних конденсаторів вибирають з ряду Е12 (див. Додаток 6). Можливий тип використовуваних постійних конденсаторів К10-17.

15. Розраховують необхідну амплітуду вхідного сигналу:

.

16. Перевіряють виконання умови

.

Якщо умова не виконується, то необхідно змінити схему підсилювача з метою збільшення коефіцієнта підсилення за напругою за рахунок збільшення числа проміжних каскадів або використання транзисторів з більшим коефіцієнтом підсилення за струмом h21E.

Якщо виконується умова

,

то необхідно передбачити регулювання амплітуди сигналу, наприклад, використавши для резистора R3 змінний резистор СП3-29.

17. Розраховують потужність, яка розсіюється на колекторі транзистора:

.

Перевіряють, чи виконується умова:

РК < РКД.

Якщо умова не виконується, то необхідно вибрати транзистор з більшою РКД.

18. Розраховують потужність, яка споживається каскадом від джерела живлення:

Р0 = ЕЖІК0.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.